第3章空氣變形紗

1、2022-7-3紡織學院1第三章 空氣變形紗Air-jet Texturing Yarns2022-7-3紡織學院2第一節(jié) ATY的用途和生產工藝過程 n一、用途：n空氣變形紗的應用領域十分廣泛機織、針織產品為多。n服裝面料n裝飾用布n工業(yè)用布n地毯、縫紉線、箱包行業(yè)等。2022-7-3紡織學院3國外變形紗的應用比例為：n裝飾用布(家用和汽車用)54；n工業(yè)用紗線(最終使用)13；n地毯14，衣料17；n床單、壁毯、掛織物2。2022-7-3紡織學院4二、空氣變形工藝介紹n 空氣變形加工工藝流程如圖: 2022-7-3紡織學院52022-7-3紡織學院6n采用空氣變形工藝加工的ATY，不僅克服

2、了低彈絲織物易變形、易起球等缺點，而且多方面提高了各種織物的服用性能和應用范圍。n空氣變形加工耗能較大，只有加工低彈絲應用范圍以外纖度的成紗時，才能顯示出其優(yōu)越性。 2022-7-3紡織學院7三三. 變形機理變形機理 在空氣變形加工過程中，長絲在噴嘴的氣流中交纏起圈，生成具有膨松性的各種類型的空氣變形紗。 核心部件：噴嘴 影響：1、絲的圈結效果 2、耗氣量 3、最大加工速度 探討噴氣變形機理是十分重要的。 2022-7-3紡織學院8ATY絲圈生成過程分三個步驟n一、原絲進入噴嘴中被氣流噴開，獲得實現(xiàn)交纏的可能性；n二、被吹開的各根單絲必須相對位移并發(fā)生橫向彎曲，這時絲的長度縮短；n三、把已生成

3、的絲圈固定下來，所采取的方法是盡量強化纏結及交絡。2022-7-3紡織學院9空變絲分類n根據(jù)喂入絲束的多少和超喂率的大小分為平行型空變紗或皮芯型空變紗。n平行型空變紗：當所有喂入原絲的超喂率相同（15-20%），空變紗表面的絲圈絲孤少而密。n皮芯型空變紗：若喂入的不同絲束超喂率不同，則超喂率小的形成芯層，超喂率大的形成空變紗的皮層，絲圈絲孤大而稀，又稱仿毛型變形紗。 2022-7-3紡織學院10n過水：n長絲在未進入變形噴嘴這前，應先通過過水嘴，良好的潤濕和良好的穩(wěn)定性。n給水量：影響加工過程和成品紗的外觀、質量。n另外，在變形生產中，對空氣濕度也應引起重視。 2022-7-3紡織學院11第二

4、節(jié) 空氣變形噴嘴及成紗機理分析一、 噴嘴簡介n空氣變形紗的加工的核心裝置是噴嘴（結構、類型、材質、加工精度 ）。n根據(jù)結構噴嘴可歸納為兩大類:n1、縮放噴管型噴嘴：美國DuPond公司的 Taslan X 為代表n2、 Hema T“Hemajet”型噴嘴：瑞士Herberlein 公司的，它的特點是含有一個圓柱形T系列噴嘴芯（垂直于軸向的進氣孔）。 2022-7-3紡織學院12噴嘴的選型：根據(jù)喂入原絲和變形紗的纖度而定，必須參照各種噴嘴的技術性能的適用范圍來優(yōu)選。nTaslan XV型噴嘴主要規(guī)格變化：n1.縮放管喉管直徑dL，mm;n2.導絲針孔直徑dN，mm;n3.單側供氣孔直徑dA，m

5、m;n4.擋球的直徑dB，mm;n變形紗P 179圖3-142022-7-3紡織學院13Taslan XV型噴嘴參數(shù)2022-7-3紡織學院14噴嘴的技術性能參數(shù)n加工纖度(D)n供氣壓力(kg/cm2)n加工速度(m/min)n超喂率(%)n耗氣量(m3/h) n供氣壓力一定時，通過調節(jié)環(huán)形氣隙的寬度s或是氣隙隔距x（縮放管與導絲針之間的軸向距離）來改變氣流參數(shù) 2022-7-3紡織學院15二、變形紗成紗機理分析n（一）噴嘴氣流流動規(guī)律分析n空氣動力學原理：Taslan 縮放管型的噴嘴與拉伐爾管相似，只多了導絲針與擋體兩個氣流干擾部分，見圖。n采用簡化的一元恒定等熵流來分析，有四個主要參數(shù)：

6、氣流流速、壓力、密度、溫度（恒定）。n氣流連續(xù)性原理：單位時間內通過噴嘴流道任何一個截面的流體質量都是相等的。2022-7-3紡織學院16n音速即聲音在介質中傳播之速度。音波可以在固體、液體或是氣體介質中傳播，介質密度愈大，則音速愈快。n在空氣中，音速又會依空氣之狀態(tài)（如濕度、溫度、密度）不同而有不同數(shù)值。如攝氏零度之海平面音速約為 1193 km/hr；一萬公尺高空之音速約為 1062 km/hr。 2022-7-3紡織學院17n馬赫數(shù)（Mach Number）以奧地利物理學家馬赫（1836-1916）為名，定義為物體速度與音速之比值，即音速之倍數(shù)。其中又有細分多種馬赫數(shù)，如飛行器在空中飛行

7、使用的飛行馬赫數(shù)、氣流速度之氣流馬赫數(shù)、復雜流場中某點流速之局部馬赫數(shù)等等。 2022-7-3紡織學院18第三節(jié)第三節(jié) 空氣變形工藝參數(shù)空氣變形工藝參數(shù)n一、喂入原絲的種類和規(guī)格對空變紗的結構與性能的影響n1.單絲纖度 n2.單絲截面形狀n3.原絲種類 2022-7-3紡織學院19二、超喂率對空變紗的結構與性能的影響n1.超喂率對空變紗的結構的影響，n2.超喂率對空變紗的結構穩(wěn)定性的影響，n3.超喂率對空變紗的淘汰性能的影響，n4.超喂率對空變紗的強伸性能的影響，n5.超喂率對空變紗摩擦性能的影響 2022-7-3紡織學院20n三、給水對空變紗變形效果的影響三、給水對空變紗變形效果的影響n1

8、給水對噴嘴內流場的影響給水對噴嘴內流場的影響n2 給水對空氣變形過程中摩擦的影響給水對空氣變形過程中摩擦的影響n四、噴嘴的選擇與調節(jié)對空氣變形效果的影響四、噴嘴的選擇與調節(jié)對空氣變形效果的影響n五、擋體距離對空氣變形效果的影響五、擋體距離對空氣變形效果的影響n六、供氣壓力對空氣變形效果的影響六、供氣壓力對空氣變形效果的影響n七、熱定型對空氣變形效果的影響七、熱定型對空氣變形效果的影響 2022-7-3紡織學院21第四節(jié) ATY的結構、性能nATY的形態(tài)結構包括：n1、紗的表層弧圈部分n2、紗芯部分2022-7-3紡織學院22 弧 拱圈 交圈高寬比：0.5 1:0.8數(shù)量比：45% 30% 25

9、%一、ATY表面結構2022-7-3紡織學院232022-7-3紡織學院24二、空變紗的四種芯紗形態(tài)：n1、復絲基本呈平行伸直狀態(tài)；n2、復絲之間的交絡呈“辮子”形結構；束絲的穿插轉移；n3、復絲類似“網(wǎng)狀”結構；n4、包纏紗型的“捆扎”結構。 2022-7-3紡織學院252022-7-3紡織學院262022-7-3紡織學院27三、空變紗單絲轉移及結構模型n空變紗的形態(tài)結構P271。其特點是n1、ATY紗的表面存在有大量的各種形式的絲弧與絲圈；n2、紗芯部分主要為伸直平行和相互交纏的辮子形結構。nL1段表示紗芯交纏部分；L2表示紗芯平行伸直部分。 2022-7-3紡織學院28 L1 L2 L1

10、 紗芯的結構圖2022-7-3紡織學院29ATY單絲轉移2022-7-3紡織學院30 原絲150D/72F,FDYATY150D/72FRSY 150D, 2D,51mm0 20 40 60 伸長mm負荷N 60 40 20四、ATY的拉伸性能2022-7-3紡織學院31四、ATY的拉伸性能2022-7-3紡織學院32四、ATY的拉伸性能 同材料、同細度、不同結構的純滌綸紗線的強伸曲線?？兆兗喤c原絲和環(huán)錠紗的拉伸曲線相比，由于氣流和超喂的作用，單絲呈屈曲狀態(tài)，造成拉伸時各單絲受力不均勻和不同的伸長情況，因此它的初始模量、強力和斷裂伸長較低。2022-7-3紡織學院33n就ATY的拉伸曲線而言，整個曲線基本呈直線，沒有屈服點出現(xiàn)，但曲線上不斷有微小波動頻繁出現(xiàn)，這反映了空氣變形紗的結構特征，表明紗中的長絲因存在有絲弧絲圈及其相互交纏，拉伸時部分弧圈伸直解脫，又有單絲之間的交纏固結產生互鎖作用，提高了相互之間的摩擦阻力。n所以在拉伸時，絲弧的伸展、弧圈的減少和單絲的伸長都有發(fā)生，使得空變紗強伸曲線不平整光滑，而是不斷出現(xiàn)小幅度的波動。空變紗的強伸性能也反映了它在較小外力作用下成紗結構的穩(wěn)定性。2022-7-3紡織學院34五、空氣變形紗的性能測試企業(yè)用的主要指標有:n空氣變形紗的線密度n強伸性能n絲圈的穩(wěn)定性能n絲圈的高度與密度及沸水收縮率等。n具體測試方法和檢測儀器參考